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Fundamentos da física
- Ramalho, Nicolau e Toledo

Imagem decorativaExercícios propostos

1º bimestre

1. (UFPE) Duas cargas elétricas puntiformes positivas estão separadas por 4 cm e se repelem com uma força de 27.10-5 N. Suponha que a distância entre elas seja aumentada para 12 cm. Qual é o novo valor da força de repulsão entre as cargas, em unidades 10-5 N?


2.
(Vunesp-SP) Considere duas pequenas esferas condutoras iguais, separadas pela distância d = 0,3 m. Uma delas possui carga Q1 = 1.10-9 C e a outra Q2 = -5.10-10 C. Utilizando k0 = 9.109 N.m2/C2.

a) calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva.
b) a seguir, as esferas são colocadas em contato uma com a outra e recolocadas em suas posições originais. Para esta nova situação, calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva.


3.
(IME-RJ) No extremo de uma mola feita de material isolante elétrico está presa uma pequena esfera metálica com carga Q1. O outro extremo da mola está preso no anteparo AB.
Fixa-se uma outra esfera idêntica com carga Q2, à distância de 5,2 m do anteparo, conforme a figura, estando ambas as esferas e a mola colocadas sobre um plano de material dielétrico, perfeitamente liso. Em conseqüência, a mola alonga-se 20% em relação ao seu comprimento original, surgindo entre as esferas uma força de 0,9 N.

Imagem 1


Determine qual deve ser o valor de Q2 para que a mola se alongue 120% em relação ao seu comprimento original.

Dados: constante eletrostática do ar 9.109 (unidades do SI)
Q1 = +40 µC e Q2 = -40 µC.


4. Uma carga q = 1,0 µC está fixa num ponto O do espaço. Uma segunda carga Q = 40.10-8 C e de peso P = 4,0.10-2 N só pode se deslocar na vertical que passa por O. O meio é o vácuo.
Dado k0 = 9.109 N.m2/C2

a) Q estará em equilíbrio acima ou abaixo de O?
b) No equilíbrio, qual a distância entre Q e q?
c) O equilíbrio de Q é estável, instável ou indiferente?


5. (Fuvest-SP) Um dos pratos de uma balança em equilíbrio é uma esfera eletrizada A. Aproxima-se de A uma esfera B com carga igual em módulo, mas de sinal contrário. O equilíbrio é restabelecido colocando-se uma massa de 2,5 g no prato da balança. A figura ilustra a situação.

Imagem 2

0 = 9.109 N.m2/C2; g = 10 m/s2.
a) Qual a intensidade da força elétrica?
b) Qual o valor da carga de A?


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